淺談繼電保護(hù)二次回路故障處理

1、淺談繼電保護(hù)二次回路故障處理    摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,電網(wǎng)系統(tǒng)對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性和供電的可靠性提出了更高的要求。在繼電保護(hù)方面,要求不斷提高繼電保護(hù)準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,減少不必要的損失,以最快的速度找出故障并解決。 關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；二次回路；故障處理 Abstract: with the improvement of science and technology, the electric grid system for the safety of power grid stability and reliability of pow

2、er supply put forward higher request. In relay protection, the relay protection requires the continuous improve accuracy and stability, reduce unnecessary losses, with the fastest speed and find out the fault and solve. Keywords: electric power system; relay protection;secondary circuit; Fault handl

3、ing 中圖分類號： TM715文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號： 繼電保護(hù)二次回路接線復(fù)雜,環(huán)節(jié)多,涉及面廣,綜合各種因素,二次回路中存在的缺陷隱蔽性強(qiáng),有些隱患只有在遇到設(shè)備故障或大的系統(tǒng)故障沖擊時(shí)才被發(fā)現(xiàn),危害極大,往往影響繼電保護(hù)裝置的正確動作,造成設(shè)備損壞或電網(wǎng)瓦解等重大事故。 一、故障 近兩年來我轄區(qū)的多個變電站內(nèi)發(fā)生了數(shù)起繼電保護(hù)二次回路故障。 （1）2011年某天，某變電站內(nèi)正在運(yùn)行的10 kVA線、10 kVB線等多回線路控制把手上的合位指示燈熄滅，而保護(hù)裝置上的合位指示燈正常。經(jīng)繼保人員進(jìn)行不停電檢查確認(rèn)所有線路的控制回路正常，控制把手上的合位指示燈燒毀。 （2）2011年某天，某變

4、電站的110 kV旁路保護(hù)發(fā)出回路斷線信號，經(jīng)檢查，110 kV旁路開關(guān)的控制電源空氣開關(guān)跳閘、重合、再跳。 （3）2012年2月1日，某變電站的10 kVC線718開關(guān)在熱備用的狀態(tài)下自動合閘，后臺報(bào)開關(guān)變位信號，當(dāng)時(shí)站內(nèi)沒有任何作業(yè)工作。經(jīng)檢查，該開關(guān)的保護(hù)裝置沒有重合閘動作信號發(fā)出，其他信號指示燈均正常，裝置沒有發(fā)出異常告警信號，保護(hù)裝置、全站絕緣良好，沒有接地告警，初步判斷為開關(guān)偷合。 二、故障原因 （1）對10 kVC線開關(guān)進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)： 開關(guān)控制把手上的跳合閘指示燈回路接線錯誤，跳位燈串接于合閘回路，合位燈串接于跳閘回路，其接線原理如圖1所示。 圖1 10KVC線開關(guān)控制回路圖 按

5、照此接線方式，在開關(guān)跳位的情況下，如果跳位指示燈（綠燈）短路或變值，則控制回路正電源會直接串接至合閘線圈，使開關(guān)合閘；在開關(guān)合位的情況下，如果合位指示燈（紅燈）短路或變值，則控制回路正電源會直接串接至跳閘線圈，使開關(guān)跳閘；此2種情況都屬于開關(guān)誤動。（后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，該變電站內(nèi)所有10 kV開關(guān)的二次回路均存在相同缺陷。） 將控制把手上的跳合閘指示燈拆除進(jìn)行解剖，指示燈為電路板結(jié)構(gòu)，的確存在短路或變值的可能，而且外殼跳位燈散熱孔上有燒焦的痕跡。用萬用表檢查電路板回路確定跳位燈短路燒毀。 （2）對110 kV旁路開關(guān)進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)，旁路開關(guān)控制把手上的跳位指示燈同樣存在燒焦痕跡，控制電源空氣開關(guān)跳開后

6、再次合上后短路加劇，導(dǎo)致完全短路，再次跳開控制電源空氣開關(guān)。旁路開關(guān)保護(hù)為南瑞繼保的RCS-943A，開關(guān)控制把手上的跳合位指示燈的通斷由控制電源通過110 kV旁路開關(guān)輔助接點(diǎn)DL串接控制，而斷路器開關(guān)輔助接點(diǎn)的遮斷電流大于5 A，大于控制電源空氣開關(guān)動作電流3 A，導(dǎo)致跳合閘位置指示燈短路后直接跳開控制電源。 （3）對10 kVA線開關(guān)進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)： 開關(guān)控制把手上的合位指示燈存在燒焦痕跡。用萬用表檢查電路板回路確定合位燈短路燒毀。 10 kVA線開關(guān)保護(hù)為南瑞科技NSR-612，由于開關(guān)在運(yùn)行時(shí)檢查發(fā)現(xiàn)，只是控制把手上的合位指示燈熄滅，而保護(hù)裝置上的合位指示燈正常，且開關(guān)沒有跳閘，控制回

7、路正常，所以考慮二次回路上可能有隱蔽故障點(diǎn)。線路停電后，對開關(guān)保護(hù)的二次回路與保護(hù)裝置進(jìn)行檢查，開關(guān)控制把手上的跳合位指示燈的通斷由控制電源通過保護(hù)裝置的跳合閘位置繼電器（TWJ/HWJ）接點(diǎn)串接控制，而TWJ與HWJ接點(diǎn)的遮斷電流只有2 A，小于控制電源空氣開關(guān)動作電流3 A，故保護(hù)裝置DOSW插件上的合閘位置繼電器HWJ接點(diǎn)燒毀，而開關(guān)的控制電源開關(guān)沒有跳閘。 通過對上述3起設(shè)備故障的綜合分析，總結(jié)出引起設(shè)備故障的3個因素： （1）控制把手上的跳合位指示燈回路接線錯誤。 （2）開關(guān)控制把手上跳合位指示燈設(shè)計(jì)原理導(dǎo)致的該類型控制把手存在共性的缺陷，指示燈裝置電路板結(jié)構(gòu)過于緊湊，設(shè)計(jì)不合理，且

8、組裝在控制把手的外殼內(nèi)，導(dǎo)致散熱口被封堵，在指示燈長期帶電的情況下很容易過熱燒毀。 （3）對于跳合位指示燈的二次回路來說，跳合位指示燈的通斷由開關(guān)控制電源通過斷路器的開關(guān)輔助接點(diǎn)DL或保護(hù)裝置中的跳合閘位置繼電器（TWJ/HWJ）接點(diǎn)串接控制，如果接點(diǎn)的遮斷電流大于控制電源空氣開關(guān)的動作電流，指示燈短路會使控制電源跳閘；如果接點(diǎn)的遮斷電流小于控制電源空氣開關(guān)的動作電流，指示燈短路不會使控制電源空氣開關(guān)跳閘，反而會燒毀串接在該回路上的跳合閘位置繼電器接點(diǎn)。 三、故障處理 （1）開關(guān)跳合閘位指示燈作為斷路器的位置指示，其二次回路不應(yīng)該直接串接于開關(guān)的跳合閘線圈等重要回路上。要對現(xiàn)場保護(hù)的二次回路接

9、線進(jìn)行整改消除回路缺陷。經(jīng)過對開關(guān)保護(hù)二次回路接線的檢查及認(rèn)真核對竣工圖紙資料，我們得出一解決方案：斷開跳合閘位置指示燈串接于跳合閘回路的接線，合閘位置指示燈經(jīng)合閘位置繼電器HWJ上的備用接點(diǎn)控制，跳閘位置指示燈經(jīng)跳閘位置繼電器TWJ上的備用接點(diǎn)控制，二次回路整改后原理圖如圖2所示。整改方案報(bào)局生產(chǎn)技術(shù)部，經(jīng)審批確認(rèn)后，對該變電站存在同一缺陷的二次回路進(jìn)行了一次全面的整改，消除缺陷。 圖2 整改后的10KV開關(guān)控制回路圖 （2）對于存在缺陷的開關(guān)控制把手跳合閘位置指示燈，我們聯(lián)系了生產(chǎn)廠家整批更換同類型或同批次問題產(chǎn)品，以消除隱患。 （3）對于因合位指示燈短路故障而燒毀跳合閘位置繼電器接點(diǎn)的保

10、護(hù)裝置插件，我們聯(lián)系保護(hù)裝置生產(chǎn)廠家（南瑞科技）將故障插件進(jìn)行停電更換處理。 四、建議 （1）變電站二次設(shè)備配件設(shè)計(jì)與布局應(yīng)注意的問題：要考慮到變電站二次設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境及其工作特點(diǎn)，其配件如開關(guān)控制把手、跳合閘位置指示燈、交直流空氣開關(guān)的功能及電路設(shè)計(jì)應(yīng)完善可靠，外觀結(jié)實(shí)牢固，在保護(hù)屏上的布局應(yīng)該整齊合理，方便投運(yùn)后的日常檢查與維護(hù)。 （2）開關(guān)跳合閘位置指示回路設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題： 開關(guān)跳合閘位置指示燈在帶電工作的情況下會發(fā)熱使材料老化，在長期帶電的情況下有可能出現(xiàn)過熱燒毀而造成短路，所以其回路設(shè)計(jì)不應(yīng)將指示燈直接串接于開關(guān)跳合閘回路上。 開關(guān)跳合閘位置指示燈作為斷路器的位置指示，其二次回路接

11、線應(yīng)簡單并能直接反映斷路器的實(shí)際位置。如果通過控制回路中的跳合閘位置繼電器（TWJ/HTJ）接點(diǎn)來控制跳合閘位置指示燈的通斷，相當(dāng)于在回路上增加了一個電氣回路節(jié)點(diǎn)，在跳合閘位置繼電器電氣回路發(fā)生斷線，或繼電器接點(diǎn)動作異常的情況下開關(guān)跳合閘位置指示燈就不能正確反映斷路器的真實(shí)位置，所以跳合閘位置指示信號應(yīng)該用斷路器開關(guān)輔助接點(diǎn)的通斷來直接控制，這樣就可以正確地反映斷路器的真實(shí)位置。 開關(guān)跳合閘位置指示燈的控制電源選擇非常重要，如果選擇與保護(hù)裝置或開關(guān)操作回路共用同一個電源，當(dāng)指示燈發(fā)生短路故障，就可能使電源空氣開關(guān)跳閘，若此時(shí)線路有故障發(fā)生，開關(guān)因保護(hù)電源消失保護(hù)不動作或開關(guān)控制電源消失而拒動，不能切除故障。所以跳合閘位置指示燈應(yīng)該使用獨(dú)立的電源或信號電源，電源空氣開關(guān)跳閘后可發(fā)出報(bào)